Arbovirus, leishmaniose, toxoplasmose, histoplasmose, la biodiversité guyanaise se révèle aussi par d’inquiétantes pathologies plus ou moins courantes. Nous sommes allés, avec l’aide du Centre d’étude de la biodiversité amazonienne, à la rencontre des chercheurs qui font avancer une Science médicale tropicale de plus en plus performante en Guyane.

Nul n’est besoin de souligner l’importance des maladies à vecteurs en Guyane. En 1763, les membres de “ l’expédition de Kourou ” ont découvert à leurs dépens que certaines facettes de la biodiversité étaient peu séduisantes. Décimés par la fièvre jaune, la dysenterie et le paludisme, ils ont eu à faire face à l’incroyable diversité des pathogènes présents en forêt amazonienne. Depuis, l’étude de l’épidémiologie des maladies infectieuses et de leurs remèdes, qu’ils soient “ bio-inspirés ” ou non, a été au cœur des recherches scientifiques en Guyane.

Du sang, du sang !

Les espèces animales sont impliquées à plus d’un titre dans les épidémies. Les petites bestioles suceuses de sang (hématophages) jouent naturellement un grand rôle dans cette tragédie. Les moustiques transmettent le paludisme, mais aussi des arboviroses (voir la chronique du Doc Lucho p74). Le vampire commun (Desmodus rotundus) a lui aussi une forte mauvaise réputation, non seulement pour sa mauvaise habitude de prendre des repas sanguins sans autorisation préalable, mais aussi parce qu’il transmet occasionnellement la rage desmodine. Il n’y a pas si longtemps que l’on connaît le rôle potentiellement néfaste de ces organismes vecteurs – leur rôle n’a été découvert qu’à la toute fin du XIXe siècle par Ronald Ross pour le paludisme et par Walter Reed et ses collaborateurs pour la fièvre jaune, et a valu au premier un prix Nobel de médecine en 1902 (le second est mort l’année précédente d’une bête appendicite – sic transit gloria mundi). En fait, une bonne partie du Sud de l’Europe abritait des zones humides impaludées jusque dans les années 1950, et la stratégie d’éradication du paludisme dans ces zones est passée par un assèchement des zones de marais et un épandage massif de DDT… pour laisser la place aux complexes balnéaires de la côte Méditerranéenne et Adriatique.

Attrape-moi si tu peux

Les agents pathogènes évoluent au gré de leurs hôtes : d’un individu infecté à l’autre, ils sont exposés à des conditions différentes et certains traits sont sélectionnés. Ainsi à la vision clinique du cycle infectieux immuable et bien compris, vient se superposer l’idée que les agents pathogènes ne sont jamais tout à fait les mêmes, et excellent dans l’art d’échapper aux stratégies d’éradication. L’évolution de la résistance aux médicaments contre le paludisme a été étudiée depuis longtemps par l’Institut Pasteur de Guyane et démontre le fort potentiel d’adaptation du Plasmodium. Dans ce tango sans fin, les hôtes ne sont pas non plus en reste : ils s’adaptent aux maladies, et d’autant plus vite que celles-ci causent une mortalité importante. Ainsi, le système immunitaire humain est en partie codé dans nos gènes (donc hérité de nos parents, et soumis à sélection). Cette immunité acquise réduit la virulence des pathogènes. Elle est étudiée tant chez les humains que sur les hôtes vertébrés, car ils portent la “ signature ” de l’action répétée des pathogènes. Ainsi la longue histoire de l’interaction entre les populations africaines et le paludisme a laissé des traces dans le génome humain.

L’effet de dilution

Les animaux jouent un autre rôle épidémiologique essentiel : celui de réservoir. Si les agents pathogènes (virus et autres) n’ont nulle part où se cacher, ils ne peuvent se maintenir dans l’environnement, car ils ont besoin de cellules vivantes pour se répliquer et donc survivre (c’est le cas pour les virus et certaines bactéries et parasites). N’importe quelle espèce animale, de la plus rare à la plus commune, peut jouer ce rôle de réservoir à pathogènes. Il est probable que la plupart des agents pathogènes aient plusieurs espèces réservoirs. Une pièce de théâtre complexe se joue entre tous ces acteurs. Pourquoi, par exemple, les infections humaines sont-elles plus fréquentes dans les lisières de forêt ? Une hypothèse est que dans ces habitats, les vecteurs ont moins d’hôtes possibles et sont donc plus efficaces pour trouver les humains. Et surtout que les contacts avec les réservoirs sont favorisés ! À l’inverse, en forêt profonde, les vecteurs piquent ou mordent un peu tout ce qu’ils trouvent, et sont donc moins efficaces pour s’attaquer à une seule espèce. C’est l’effet de dilution. La biodiversité rend donc un service méconnu : elle bride les maladies infectieuses.

Petit panorama de la recherche sur les maladies infectieuses en Guyane

Mais qui dit plus de biodiversité peut aussi dire plus de maladies infectieuses. En Guyane, nombre de pépins de santé rentrent dans une catégorie qu’on appelle pudiquement maladies tropicales négligées. Un groupe de travail de l’Organisation Mondiale de la Santé est dédié à ces maladies. Depuis 2011, le Centre d’Étude de la Biodiversité Amazonienne soutient des projets de recherche scientifique et encourage les échanges entre disciplines. L’un des thèmes de recherche majeurs est l’étude du lien entre biodiversité et santé publique… vaste programme, dont nous allons voir quelques déclinaisons dans les lignes à venir. Nous allons parler d’histoires de cycle infectieux qu’on croyait bien connues (mais qui ne le sont pas), mais aussi de remèdes aux maladies, en nous demandant comment les fourmis s’y prennent dans ces cas-là.

Batman et batwoman

Benoît de Thoisy, chercheur à l’Institut Pasteur de Guyane, et Arielle Salmier, doctorante CEBA, travaillent sur les mammifères réservoirs de virus pathogènes pour l’homme. Les chauves-souris, dont certaines habitent parfois sous les toits des habitations guyanaises, ont longtemps transmis de nombreux virus. Mais on connaît peu de choses sur leur mode de vie et sur leur rôle épidémiologique. Pour Benoît de Thoisy, certains facteurs favorisent ce rôle de réservoirs, comme leur environnement, la susceptibilité des espèces à une infection, ainsi que leur écologie et leurs ressources alimentaires. « L’animal peut n’être que vecteur », explique Benoît de Thoisy, « ou il peut aussi être réservoir ». Quelles sont les espèces de chauve-souris qui portent et/ou dispersent des virus et quels sont les facteurs explicatifs à leur transmission ? Arielle Salmier, dans le cadre de son doctorat, s’intéresse à deux aspects de cette question. D’abord, quelle est la diversité de virus dans les espèces de chauves-souris ? Ensuite, peut-on détecter des traces d’immunité acquise à ces infections dans ces chauves-souris ? « Si on parvient à comprendre comment les chauves-souris interagissent avec le virus », d’après Arielle « on pourrait comprendre ce qui fait de la chauve-souris un bon réservoir ».
Pour étudier la réponse immunitaire dans les espèces de chauves-souris, il suffit de faire un prélèvement de tissu (les chauves-souris sont brièvement piégées dans des filets puis relâchées, rassurez-vous). En séquençant des portions de génome bien choisies, on peut “ lire ” l’histoire des infections qui ont touché les hôtes. Les généticiens appellent cela de la “ sélection directionnelle due aux parasites ”. Arielle Salmier utilise ensuite ces mêmes chauves-souris pour détecter des virus. C’est une exploration “ à l’aveugle ” qui est donc longue, mais qui peut se révéler payante. Benoît de Thoisy et son équipe ont ainsi récemment mis en évidence un hantavirus jusqu’alors inconnu dans un rongeur de Guyane.

Les moustiques sont sympathiques

Les moustiques de Guyane, c’est toute une histoire. Comme partout ailleurs dans le monde, peu de gens raffolent de leurs piqûres, et tout le monde s’inquiète de leur capacité à transmettre des maladies. On pense donc plus vite à attraper le flacon de répulsif qu’à les collectionner amoureusement. Romain Girod, responsable de l’Unité d’entomologie médicale de l’IPG est une exception. Plus de 230 espèces de moustiques sont signalées en Guyane, la plupart sont très mal connues. « Les outils de biologie moléculaire deviennent essentiels pour compléter les travaux de taxonomie classique et l’identification morphologique sous la loupe binoculaire », précise-t-il. Ces mêmes techniques permettent de savoir si les moustiques collectés portent effectivement des agents pathogènes. Ainsi, son équipe a pu mettre en évidence que des espèces autres que le tristement célèbre Anopheles darlingi, le vecteur le plus connu du paludisme en Amazonie, sont aussi porteuses de plasmodiums. C’est une découverte d’autant plus importante que certaines de ces espèces sont actives aussi durant la journée, ce qui suggère l’intérêt de se protéger des piqûres d’anophèles aussi durant la journée, pas uniquement la nuit.
L’un des cas d’étude d’une grande actualité est celui du Chikungunya, un virus récemment importé en Guyane et qui circule désormais en milieu urbain. Il y a un risque réel que cette maladie s’installe durablement en Guyane, si le virus passe en milieu forestier. C’est ce qui s’est passé pour la fièvre jaune, une maladie africaine importée en Amazonie et qui circule dorénavant entre les singes et les moustiques selvatiques.

Pathologie des maladies tropicales négligées

Si l’étude des vecteurs permet de mieux comprendre la transmission des maladies, il est aussi essentiel d’étudier leur pathologie. Pour cela, il faut pouvoir se confronter à des cas cliniques. Pierre Couppié, Praticien Hospitalier à Cayenne, Ghislaine Prévot, maître de conférences à l’Université de Guyane et Marine Ginouves, doctorante, font partie de l’Équipe EPaT de l’Université de Guyane, associée au Centre Hospitalier de Cayenne. Ils mènent des recherches opérationnelles sur les maladies parasitaires et fongiques endémiques en Guyane et placent le cas humain au centre de leurs recherches. La leishmaniose est un de leurs sujets d’étude.
La leishmaniose cutanée est due à un parasite microscopique, plus petit qu’un globule rouge, la leishmanie. Il existe plusieurs espèces de leishmanies, dont certaines plus virulentes que d’autres. Le nom lui a été donné par un médecin militaire écossais, le Dr William Leishman qui a découvert ce parasite en 1901 en examinant au microscope des prélèvements de malades. Elle se manifeste le plus souvent par une plaie cutanée qui s’étend rapidement en l’absence de traitement. Elle est transmise à l’homme, par un vecteur, un petit moucheron piqueur, le phlébotome. La leishmaniose ne peut s’attraper qu’en forêt ou en lisière de celle-ci. Certaines activités en forêt augmentent le risque comme l’exploitation forestière, car la chute des arbres ramène au sol les phlébotomes qui vivent dans la canopée. « Pour être certain du diagnostic de leishmaniose, il faut réaliser des prélèvements cutanés de la plaie pour examiner les leishmanies au microscope et pour analyser leur ADN, cette deuxième technique étant la seule permettant de distinguer les espèces entre elles », précisent Pierre Couppié et Marine Ginouves.
L’espèce majoritaire en Guyane est Leishmania guyanensis, la plus facile à soigner, et dont le principal réservoir est le paresseux. Mais récemment, une augmentation de cas d’infections plus sévères par l’espèce Leishmania braziliensis a été observée. En général, une infection par une leishmaniose cutanée permet de développer une protection immunitaire qui protège d’une réinfection. Cela indique qu’un vaccin pourrait être développé dans le futur.
La leishmaniose n’est pas la seule préoccupation des praticiens, la toxoplasmose “amazonienne” attire également l’attention des chercheurs. Mathieu Nacher, responsable de l’EPaT, Magalie Demar, responsable du LHUPM, et Stéphane Simon, doctorant, s’intéressent à cette pathologie. Découvert en 1908 simultanément en Afrique du Nord et au Brésil, Toxoplasma gondii est un parasite des vertébrés à sang chaud (mammifères et oiseaux). Responsable de la toxoplasmose, il est bien connu des femmes enceintes. La contamination humaine est principalement orale par ingestion de viandes, de légumes ou d’eaux contaminées. Des formes cliniques atypiques ont été découvertes en Guyane au début des années 2000, mais elles restent méconnues. « Nous étudions la virulence des souches chez la souris, combiné au séquençage et l’expression de certains gènes potentiellement liés à cette virulence et à l’immunité », expliquent-ils. Ces souches diffèrent de celles rencontrées en Afrique et en Asie. Elles ont un pouvoir pathogène très important, même chez les personnes immunocompétentes (ayant une forte capacité immunitaire). Plusieurs cas ont été diagnostiqués au centre hospitalier de Cayenne et mettent en jeu le pronostic vital des patients. La Guyane est à la pointe sur cette recherche.

Démasquer un tueur méconnu

Les virus et bactéries sont souvent accusés de tous les maux. Cependant certains champignons sont des tueurs méconnus. Mathieu Nacher et ses doctorants Antoine Adenis et Tani Ly s’intéressent à l’histoplasmose ‘amazonienne’, causée par le champignon Histoplasmacapsulatum. Le diagnostic précoce d’une telle pathologie est essentiel pour les praticiens. « On estime que pour l’Amazonie, mille personnes meurent chaque année faute de diagnostic et de traitement de l’histoplasmose. Si l’on considère l’Amérique Centrale, la Caraïbe, et toute l’Amérique du Sud, le nombre de morts annuels évitables devient vertigineux », précise Mathieu Nacher. Chez les personnes immunocompétentes, l’histoplasmose provoque généralement un état comparable à une grippe. Chez les sujets immunodéprimés, la maladie – souvent, encore aujourd’hui, confondue avec la tuberculose – peut être foudroyante.
Cette espèce de champignon a été peu étudiée en Amazonie en dépit de son importance médicale. L’enjeu pour les chercheursest aujourd’hui d’établir un réseau de collaboration panamazonien pour recueillir les expériences, établir une banque de souches, et – on l’espère – trouver des moyens plus efficaces de combattre cet énigmatique ennemi.

Les plantes comme remèdes

Qui dit pathologies, dit soins et remèdes. Guillaume Odonne et Emeline Houël, chercheurs au CNRS Guyane et à l’UMR EcoFoG respectivement, étudient les pratiques traditionnelles mises en œuvre par les communautés tirant leurs ressources de la forêt pour faire face aux diverses maladies. Cette approche est résolument interdisciplinaire et associe ethnobotanique, chimie, pharmacologie et biologie. Plusieurs études ont été menées sur le kwachi (Quassia amara), un antipaludique réputé notamment chez les Palikur et les Créoles, et qui ont permis de mieux comprendre son usage. C’est désormais à une plante antipaludique utilisée par les Amérindiens Wayana du Haut-Maroni, takamalaimë ou goyave saut en créole (Psidium acutangulum), que les chercheurs se sont intéressés. L’objectif, contrairement à ce qui est souvent imaginé, n’est pas de découvrir le médicament miracle, le graal moléculaire qui éradiquera la malaria, mais bien, une fois encore, de comprendre comment fonctionnent de façon globale les préparations traditionnelles. Entreprise avec l’accord des chefs coutumiers, cette étude a permis de mettre en évidence une activité modérée sur le parasite du paludisme et des propriétés anti-inflammatoires associées à la diminution des symptômes. Cet aspect illustre le concept de polypharmacologie : l’intérêt d’un cocktail de molécules agissant de concert, à la fois sur les causes directes de la maladie et sur les symptômes associés.
Ainsi sont aujourd’hui revisitées dans cette optique un certain nombre de préparations traditionnelles. Les remèdes contre la leishmaniose sont un excellent exemple. Les chercheurs ont documenté les modes de préparation recensés parmi les populations de l’ensemble de l’Amazonie. En prenant en compte des mécanismes complémentaires tels que la stimulation de l’immunité, l’activité antimicrobienne, ou la réaction des cellules hébergeant le parasite, ils espèrent aujourd’hui comprendre le fonctionnement des mélanges complexes issus de plantes médicinales dont l’usage est attesté sur le plateau des Guyanes.

La médecine des fourmis

La recherche de nouveaux médicaments dans la nature est un travail de fourmis. Et justement, c’est en étudiant ces insectes que Christophe Duplais et sa doctorante Caroline Birer, tous deux de l’UMR EcoFoG espèrent identifier de nouvelles molécules antibiotiques. « Les bactéries pathogènes pour l’homme sont de plus en plus résistantes aux antibiotiques et le nombre de victimes d’infections bactériennes croît chaque année en Guyane comme ailleurs », soulignent-ils.
Pour lutter contre ces nouvelles bactéries résistantes, les efforts dans la recherche scientifique se concentrent principalement sur la découverte de nouvelles molécules antibiotiques. La thèse de Caroline Birer porte sur les bactéries productrices d’antibiotiques présentes sur la cuticule des fourmis.
Les fourmis Attines, communément appelées fourmis manioc ou coupeuses de feuilles, partagent un espace réduit qui favorise la transmission des infections d’un individu à l’autre. Les fourmis manioc ont la particularité de cultiver un champignon pour s’en nourrir. Elles prennent soin de ce champignon cultivé en le nourrissant constamment avec des feuilles. Pour éviter la contamination du champignon par des microbes pathogènes, les fourmis manioc arborent sur leur cuticule des bactéries productrices de molécules antimicrobiennes qui protègent le champignon au sein du nid. Une piste envisagée par les chercheurs consiste à étudier ces bactéries défensives présentes sur la cuticule des fourmis au lieu de chercher de nouvelles bactéries au hasard dans la nature.
Ces travaux ont de fait permis d’identifier rapidement de nouvelles bactéries productrices de molécules efficaces contre des pathogènes humains résistants aux médicaments. En dehors des fourmis Attines, on ne connaît pas grand-chose des associations fourmis/bactéries et de leur fonctionnement. C’est pourtant une source prometteuse de candidats médicaments. À partir d’une vingtaine d’espèces de fourmis de Guyane les chercheurs du CEBA tentent de découvrir de nouvelles associations avec des bactéries et identifier de nouveaux composés antimicrobiens.
Le territoire guyanais a favorisé les interactions sur la recherche fondamentale entre cliniciens, biologistes médicaux, épidémiologistes et maintenant spécialistes de la biodiversité au travers du CEBA et des acteurs de la santé. Ce cercle vertueux doit permettre de réduire la mortalité due aux pathologies infectieuses et de plaider au niveau mondial pour une meilleure prise en compte.

Texte de A.Adenis, C. Birer, J.Chave, P.Couppié, M-L. Darde, M. Demar, C. Duplais, B. de Thoisy, M.Ginouves, R.Girod, E. Houël, T. Ly, M.Nacher, G. Odonne, S. Pyneeandy, A. Salmier, S. Simon. Photos : M. Dewynter, G. Odonne, O. Mendez, R. Lietar, S. Cataldo, EPaT, M-A Hakimi.